YL-335B自動(dòng)生產(chǎn)線中的傳感器應(yīng)用

邢麗華 朱維琳

摘要：本文以亞龍335B自動(dòng)生產(chǎn)線為例，介紹了自動(dòng)化生產(chǎn)線中幾種常見的傳感器，包括磁感應(yīng)接近開關(guān)、電感式接近開關(guān)以及光電和光纖傳感器，詳細(xì)說明了它們的工作原理。針對(duì)這些接近傳感器的應(yīng)用，提供了一些具體方法，可作為實(shí)際使用的參考。

關(guān)鍵詞：YL-335B;磁性開關(guān);接近開關(guān);光電傳感器

中圖分類號(hào)：TP278 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）11-0011-02

現(xiàn)代生產(chǎn)生活中，有很多的參數(shù)和物理量需要進(jìn)行檢測(cè)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合自動(dòng)控制理念，現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備被廣泛應(yīng)用。亞龍-335B簡稱YL-335B，是一個(gè)自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)踐操作裝置。該設(shè)備一共有5個(gè)單元，分別是供料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元。每個(gè)工作單元相對(duì)獨(dú)立，又可以組成一個(gè)完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線系統(tǒng)。在該設(shè)備中運(yùn)用了各種不同類型的傳感器，分別用來分辨物料的有無，機(jī)械手的狀態(tài)，物料的顏色和材質(zhì)的區(qū)分等。它們大部分都是接近傳感器。接近傳感器又稱接近開關(guān)，它是一種能夠感覺物體接近能力的元件，它利用位移傳感器對(duì)接近的物體的敏感性來感覺物體的接近，并輸出相應(yīng)的電信號(hào)。下面我們重點(diǎn)介紹YL-335B所使用的幾種類型的傳感器，包括磁感應(yīng)接近開關(guān)，電感式接近開關(guān)、光電傳感器和光纖傳感器等。

1 磁感應(yīng)接近開關(guān)

在YL-335B實(shí)訓(xùn)裝置各個(gè)單元中都用到了磁感應(yīng)接近開關(guān)。在供料單元中，磁感應(yīng)接近開關(guān)用來檢測(cè)氣缸位置;在加工單元磁感應(yīng)接近開關(guān)用來檢測(cè)加工臺(tái)的位置和氣動(dòng)手指的狀態(tài);在裝配單元，磁感應(yīng)接近開關(guān)用來檢測(cè)氣缸位置和機(jī)械手的狀態(tài)。這些氣缸的缸筒采用的都是隔磁性強(qiáng)、導(dǎo)磁性弱的材料。一般都會(huì)在非磁性的活塞上裝一個(gè)永磁性磁環(huán)，從而提供一個(gè)代表氣缸活塞位置的磁場(chǎng)。而裝在氣缸外的磁性開關(guān)就用來檢測(cè)氣缸活塞的位置，也就是活塞的行程。圖1是帶磁感應(yīng)接近開關(guān)氣缸的工作原理圖。當(dāng)氣缸中的永磁性磁環(huán)靠近開關(guān)時(shí)，舌簧開關(guān)的兩根簧片被磁化從而相互吸引，觸頭閉合;當(dāng)磁環(huán)開關(guān)移走后，簧片失去磁性，觸頭斷開。觸頭斷開或閉合時(shí)發(fā)出電信號(hào)，在自動(dòng)控制中，可以利用這個(gè)信號(hào)判斷頂料和推料缸的的位置狀態(tài)，來確定氣缸是否返回和工件是否被推出。

在磁感應(yīng)接近開關(guān)上安裝了一個(gè)的LED顯示燈，用來顯示當(dāng)前信號(hào)狀態(tài)。在磁感應(yīng)接近開關(guān)中一般會(huì)有棕色和藍(lán)色2根引出線，使用時(shí)一般把棕色引出線接到PLC輸入端。藍(lán)色引出線接到PLC輸入公共端。

2 電感式接近開關(guān)

在YL-335B中，電感式傳感器主要用來檢測(cè)工件的材質(zhì)。電感式接近開關(guān)利用的是電渦流效應(yīng)。當(dāng)被測(cè)物體是金屬物體，且接近電感線圈時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電渦流效應(yīng)，引起振蕩器頻率或振幅的變化。再經(jīng)過傳感器的信號(hào)處理部分（包括檢波、放大、整形、輸出等電路）將這種變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的開關(guān)信號(hào)輸出，就可以達(dá)到檢測(cè)的目的了。電感式接近開關(guān)有棕色、黑色和藍(lán)色3根引出線。棕色引出線，用來連接PLC的24V電源，黑色引出線用來連接PLC輸入端，藍(lán)色引出線用來連接PLC公共引入端。

3 光電傳感器和光纖傳感器

3.1 光電傳感器

在YL-335B實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中光電傳感器主要用來檢測(cè)料倉內(nèi)是否有足夠的待加工工件?！肮怆妭鞲衅鳌笔抢霉獾牟煌再|(zhì)，檢測(cè)物料是否到位和物料表面狀態(tài)的傳感器。最后輸出開關(guān)電信號(hào)。漫射式光電接近開關(guān)是利用了光的反射原理，當(dāng)光照射到物體上后反射回來的光線為漫射光，所以利用這一原理的傳感器稱為漫射式光電接近開關(guān)。這種接近開關(guān)的光接收器和光發(fā)射器在同一側(cè)位置上，同時(shí)也是一體化結(jié)構(gòu)。

3.2 光纖式傳感器

光纖傳感器的原理是將被測(cè)對(duì)象的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)的光信號(hào)的傳感器。具體是指將光源射出的光束經(jīng)過由光纖送進(jìn)調(diào)制器，經(jīng)過處理，光的光學(xué)性質(zhì)例如光的波長、強(qiáng)度、頻率、相位等就會(huì)發(fā)生變化。光纖型傳感器由光纖放大器、光纖檢測(cè)頭兩部分組成，光纖檢測(cè)頭和放大器是獨(dú)立的兩個(gè)部分，在光纖檢測(cè)頭的尾端部有兩條光纖分出，分別把這兩條光纖插入放大器的兩個(gè)光纖孔來使用。光纖傳感器的組件和相關(guān)放大器的安裝示意圖如圖2所示。

傳感器在現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用，它能捕捉到被測(cè)量的變化，并按照一定的規(guī)律對(duì)信號(hào)加工處理，轉(zhuǎn)換成有用的輸出信號(hào)。在現(xiàn)代的生產(chǎn)生活中，有很多的參數(shù)和物理量要進(jìn)行檢測(cè)，以滿足加工要求。傳感器對(duì)原始信息的精確捕獲和轉(zhuǎn)換，很好的促進(jìn)了現(xiàn)代化的自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

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The Application of the Sensor Based on YL-335B

XING Li-hua，ZHU Wei-lin

（Wuxi Machinery and Electron Higher Professional and Technical School，Wuxi? Jiangsu 214000）

Abstract：Based on YL-335B， several kinds of most commonly used sensors in automatic production line are introduced， including magnetic proximity switch， inductive proximity switch， photoelectric sensor and fiber optic sensor. The principles， as well as some applying methods， of those sensors are illustrated， which can be a good reference of using them in the real world.

Key words：YL-335B;magnetic switch;proximity switch;photosensor